CN217354378U - 一种用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈 - Google Patents
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Abstract
一种用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈，涉及硬岩地层中盾构机破岩掘进领域，尤其是用于硬岩地层的破岩盾构滚刀部件。它包括刀身和刀刃，刀身为中心带旋转轴孔的回转体，刀身外圈为刀刃，其关键技术在于刀刃由平刃和V刃组成，V刃位于平刃表面的中心位置。本实用新型具有的有益效果是：它的刀刃同时具有平刃和V刃，在盾构机的推力作用下，滚刀刀圈开始破岩时，V刃使岩石产生足量纵向裂纹，帮助刀圈吃入岩层，提升盾构机掘进速度，平刃使岩石产生足量径向裂纹，促进岩石在岩层中脱落，提升盾构机破岩效率，因此刀刃可使岩层同时产生足量的纵向和径向裂纹，从而使盾构机在硬岩地层中掘进效率得到有效提升。
Description
技术领域
一种用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈，涉及硬岩地层中盾构机破岩掘进领域，尤其是用于硬岩地层的破岩盾构滚刀部件。
背景技术
盾构机在硬岩地层中掘进时，因为岩石硬度高，盾构机上用于破岩的滚刀难以吃入地层，进而导致盾构机掘进效率低下；破岩滚刀的破岩机理为，在盾构机推力作用下，滚刀刀刃挤压岩层，并使岩层产生径向和纵向裂纹，裂纹的持续发育和联通影响破岩滚刀的破岩效率，进而影响盾构机的掘进效率；径向裂纹越发育，滚刀吃入地层的速度越快，纵向裂纹越发育，破碎岩石脱离岩层的速度越快。
常用的盾构机滚刀刀圈有三种，平刃刀圈、V刃刀圈和弧刃刀圈。平刃刀圈可使岩层中产生径向裂纹，当岩层中的径向裂纹在盾构机推力作用下逐渐发育，直至互相联通时，破碎岩石从岩层中脱落，盾构机完成一个掘进周期，但由于径向裂纹向纵向发育不足，纵向裂纹发育方向同时也是盾构机掘进的方向，进而导致盾构机沿纵向掘进速度不足；V刃刀圈可使岩层中产生纵向裂纹，可促进滚刀吃入地层，从而提升盾构机的掘进速度，然而V刃刀圈产生的径向裂纹不足，破碎岩石难以从岩层中脱落，V刃刀圈虽然较容易吃入地层，但随着累计未脱落的破碎岩石增多，地层阻力明显增加，阻碍盾构机的进一步掘进；弧刃刀圈破岩机理与V刃刀圈类似。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种可使岩层同时产生足量的纵向和径向裂纹，从而使盾构机在硬岩地层中掘进效率得到有效提升的破岩盾构滚刀刀圈。其技术方案如下：
一种用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈，包括刀身和刀刃，刀身为中心带旋转轴孔的回转体，刀身外圈为刀刃，其关键技术在于刀刃由平刃和V刃组成，V刃位于平刃表面的中心位置。
所述刀身、平刃、V刃为一整体结构。
所述平刃的外表面为平面结构。
所述V刃的截面形状为“V”字形。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型的刀刃同时具有平刃和V刃，在盾构机的推力作用下，滚刀刀圈开始破岩时，V刃使岩石产生足量纵向裂纹，帮助刀圈吃入岩层，提升盾构机掘进速度，平刃使岩石产生足量径向裂纹，促进岩石在岩层中脱落，提升盾构机破岩效率，因此刀刃可使岩层同时产生足量的纵向和径向裂纹，从而使盾构机在硬岩地层中掘进效率得到有效提升。
2、刀身、平刃、V刃为一整体结构，所述刀身为标准回转体，结构简单，容易制造。
3、V刃的设置，使得齿面截面积相对稳定，从而盾构机推力稳定，利于盾构掘进。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是图1剖面图；
图3是图1侧视图；
图4是本实用新型立体状态示意图。
具体实施方式
如图1-图4所示，一种用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈，包括刀身1和刀刃，刀身1为中心带旋转轴孔4的标准回转体，刀身1外圈为刀刃，刀刃承担所述破岩盾构滚刀刀圈的主要破岩任务，其关键技术在于刀刃由平刃2和V刃3组成，V刃3位于平刃2表面的中心位置。在盾构机的推力作用下，所述破岩盾构滚刀刀圈开始破岩时，V刃3先与岩层接触，并使岩石产生纵向裂纹，帮助刀圈吃入岩层，提升盾构机掘进速度；平刃2后与岩层接触，并使岩石产生径向裂纹，促进岩石从岩层中脱落，提升盾构机破岩效率。
所述刀身1、平刃2、V刃3为一整体结构。
所述平刃2的外表面为平面结构。
所述V刃3的截面形状为“V”字形。
以上所述为本实用新型的最佳技术方案，不构成对本实用新型保护范围的限制；任何在不脱离本实用新型技术方案原则的情况下，所做的修改、改进，均属于本实用新型权利要求保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈，包括刀身(1)和刀刃，刀身(1)为中心带旋转轴孔(4)的回转体，刀身(1)外圈为刀刃，其特征在于刀刃由平刃(2)和V刃(3)组成，V刃(3)位于平刃(2)表面的中心位置。
2.根据权利要求1所述的用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈，其特征在于刀身(1)、平刃(2)、V刃(3)为一整体结构。
3.根据权利要求1所述的用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈，其特征在于平刃(2)的外表面为平面结构。
4.根据权利要求1所述的用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈，其特征在于V刃(3)的截面形状为“V”字形。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221168800.0U CN217354378U (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈 |
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Publications (1)
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| CN217354378U true CN217354378U (zh) | 2022-09-02 |
Family
ID=83012198
Family Applications (1)
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| CN202221168800.0U Active CN217354378U (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种用于硬岩地层的高效破岩盾构滚刀刀圈 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN217354378U (zh) |
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2022
- 2022-05-16 CN CN202221168800.0U patent/CN217354378U/zh active Active
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